苯法制环己酮生产技术及工艺流程概述

石志华

【摘要】环己酮生产采用以苯为原料的工艺路线，环己烷氧化采用五釜连续无催化空气氧化工艺，环己醇脱氢采用低温脱氢工艺技术，整个工艺技术先进、原料易得、原材料消耗低，经济效益较好，是目前国内外环己酮主导生产工艺。

【关键词】环己酮 工序 工艺流程

1、环己酮生产方法及工艺路线

随着石油化工的发展，大量廉价的苯从石油中直接提取，以苯为起点原料的环己酮工艺路线随着原料市场的充实，已占据环己酮生产的主导地位。由于苯法工艺流程成熟，原料易得，采用该工艺生产的环己酮占世界總产量的80%，我国的环己酮都是采用以苯为原料的工艺路线生产。

（1）无催化氧化工艺

新鲜环己烷与循环环己烷混合后依次进入串联的五台氧化反应釜，经过加压的空气，定量加入各反应釜中，反应釜采用釜式内导流筒气升式结结构。氧化反应由自由基诱导控制，反应控制在温度160～165℃、压力1.2Mpa（G）条件下进行。氧化产品为环己基过氧化氢经醋酸钻催化分解得到环己酮和环己醇混合物，再经中和、精馏、脱氢等一系列工艺过程，得到环己酮产品。无催化氧化工艺环己烷的转化率控制在3.5～4%，氧化收率80%左右。

（2）有催化氧化工艺

钻盐法、硼酸法统称为有催化氧化工艺。

2、苯法制环己酮生产工序及工艺流程

2.1 氧化工序：环己烷氧化采用无催化空气氧化工艺路线。环己烷在一定温度、压力下，被空气氧化成环己基过氧化氢，环己基过氧化氢在醋酸钻催化剂的作用下，低温定向分解成环己酮和环己醇。为了尽量减少副反应的发生，氧化

反应环己烷转化率控制在3.5%，环己烷氧化收率大于80%。

工艺流程说明：冷环己烷自冷烷泵来，分成两路。一路送入洗涤塔中部，一路经洗涤塔冷却器冷却后，送入洗涤塔顶部，冷烷在洗涤塔内与尾气充分接触，冷却回收尾气中的环己烷，塔釜环己烷进入烷水分离器，塔顶气相进入吸收塔。烷水分离器的液相保持一定的停留时间，实现油水分层，上层油相送人直接热交换塔顶部作喷淋液体，下层水相送人废碱闪蒸塔浓缩废碱液。

热烷泵送来热烷与洗涤塔釜液泵送来的环己烷一起加入直接热交换塔顶部，在塔内与氧化尾气进行直接热交换，换热后的气相从塔顶抽出送人洗涤塔底部，液相环己烷用反应系统加料泵送往氧化进料预热器，采用蒸汽预热，将环己烷加热到160℃，作为氧化反应进料送人氧化反应釜，氧化反应由五釜组成，氧化液依次流过五个反应釜，空气由空压机加压后，送人空气分配站，按照预先设定的流量分别加入各个氧化反应釜中。

控制各氧化反应釜环己烷的转化率，氧化产物和环己烷靠位差自流入下一氧化釜继续进行反应，最终氧化产物经控制第五釜液面流入氧化液换热器，各釜排出的氧化尾气由氧化釜顶部汇人气相总管进入直接热交换塔回收环己烷。

2.2 烷精馏工序：工艺技术选择未反应的环己烷回收是环己酮装置能量消耗的主要场所，为降低蒸汽及冷却水消耗量，采用了三塔三效流程，烷一塔、烷二塔和烷三塔的蒸发量分别为25%、30%、45%。

工艺流程说明：换热后的水洗液首先进入闪蒸罐，闪蒸除去大部分不凝物、水及一定量的环己烷，闪蒸罐顶排出的气相送人烷三塔，闪蒸罐底液相流入烷一塔。烷一塔用外加蒸汽加热，塔内蒸出的水和环己烷形成的共沸蒸汽，作为烷二塔热源，送人二塔再沸器。烷一塔釜经过一级浓缩的环己烷液体利用自压压入烷二塔，在烷二塔内继续浓缩，塔顶气相作为烷三塔的蒸发热源送人烷三塔再沸器，烷二塔釜液利用压差压入烷三塔。粗醇酮在烷三塔内继续浓缩，塔顶排出的环己烷蒸汽进入环己烷精馏冷凝器被冷却水冷凝，冷凝下来的液体进入回流槽，经冷烷泵抽出送氧化工序，作为氧化进科。精馏气体冷却器中的不凝气经分离罐分离气液后排至大气。烷三塔粗醇酮液由烷三塔底液泵送至烷四塔脱除环己烷后去粗醇酮罐。

2.3 醇酮精馏工序：利用精馏方法将烷精馏工序及脱氢工序送来的粗醇酮精制成精酮及精醇，为了增加组份间相对挥发度及降低操作温度，轻塔、酮塔及醇塔均在高真空下操作。

工艺流程说明：粗醇酮由粗醇酮泵自粗醇酮罐抽出送人轻塔中上部，精馏后塔顶气相经轻塔冷凝器、轻塔气体冷却器冷凝冷却后，冷凝液流入轻塔回流罐，罐内轻组分由轻塔回流泵抽出分别送往轻质油罐和打回轻塔顶回流。不凝气由轻塔蒸汽喷射泵抽出，以保持轻塔负压操作环境。釜液由轻塔釜液泵抽出送往酮塔，精馏后气相产品环己酮，经酮塔冷凝器、酮塔不凝气冷却器冷凝冷却，液相流入酮塔回流罐，经酮塔回流泵抽出，一部分打回酮塔顶回流，一部分送往环己酮罐作为产品外销。酮塔顶不凝气由酮塔三级喷射真空泵抽出，以保持酉同塔在绝压5kPa，温度72℃下操作。釜液由酮塔釜液泵抽出送往醇塔。经醇塔精馏后，气相环己醇经醇塔冷凝器，醇塔不凝气冷却器冷凝冷却，液相环己醇流入醇塔回流罐，经醇塔回流泵抽出，一分打回醇塔顶回流，一部分送至环己醇罐作为脱氢产品，醇塔顶不凝气经醇塔三级喷射真空泵抽出，以保持醇塔顶稳定在绝压6kPa，温度89℃下操作。醇塔釜液由醇培釜液泵抽出送至X油罐，作燃料外销。各级喷射真空泵的冷凝液分别排入水封槽，收集后送往废水气提塔回收有机物。